[实用新型]一种镶嵌结构立式电解堆

说明书

本实用新型涉及电解设备技术领域，特别涉及一种镶嵌结构立式电解堆。其结构包括底座和电解堆本体，所述的底座上方固定有下镶嵌结构，所述的下镶嵌结构的两侧通过拉杆连接上方的上镶嵌结构，所述的上镶嵌结构和下镶嵌结构之间夹持固定所述的电解堆本体。本实用新型的一种镶嵌结构立式电解堆，其采用结构稳固、承受力强的镶嵌结构，为电解堆提供更高的密封压力上限，同时使生产装配方式和检修更方便，电解堆传质效率高，能耗降低。

技术领域

本实用新型涉及电解设备技术领域，特别涉及一种镶嵌结构立式电解堆。

背景技术

当前以煤炭、石油、天然气等不可再生能源消费为主的经济发展模式，导致全球变暖和极端气候问题日益突出。为实现人类社会的可持续发展，风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源，已成为未来能源转型的方向。氢能是一种清洁的化学能源，可以储存废弃的可再生能源，促进传统化石能源结构向可再生能源转化。

电转气(Power-to-Gas)是将可再生能源电能转化为氢气化学能。以简单和易操作阴离子交换膜电解堆为例，阴离子膜电解堆由端板、阴极、阳极、极板框架、扩散层、垫片和阴离子交换膜组成。带电离子可以通过阴离子交换膜传输电荷，在阴极和阳极分别产生氢气和氧气。阴离子交换膜电解堆电解水过程中电极上的反应方程式为：

阳极：4OH^-→O₂+4e^-+2H₂O

阴极：4H₂O+4e^-→2H₂+4OH^-

电池：2H₂O→2H₂+O₂

但传统卧式拉杆电解堆存在密封性差、拉杆数量多，组装维修过程复杂、传质效率低等缺点。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种镶嵌结构立式电解堆，其采用结构稳固、承受力强的镶嵌结构，为电解堆提供更高的密封压力上限，同时使生产装配方式和检修更方便，电解堆传质效率高，能耗降低。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种镶嵌结构立式电解堆，包括底座和电解堆本体，底座上方固定有下镶嵌结构，所述的下镶嵌结构的两侧通过拉杆连接上方的上镶嵌结构，所述的上镶嵌结构和下镶嵌结构之间夹持固定所述的电解堆本体。

优选地，上镶嵌结构包括四组相互平行的“凸”形板，中间的两组口凸”形板顶部之间设置方形镶嵌块，两侧的口凸”形板之间设置环形套管，所述的方形镶嵌块和环形套管内穿插双头螺柱，所述的双头螺柱的两端安装锁紧螺母，所述的“凸”形板的两端部立面的上下两侧分别设置上镶嵌连接板和下镶嵌连接板，所述的上镶嵌连接板和下镶嵌连接板的两端穿插所述的拉杆，且上镶嵌连接板上方的拉杆上设置螺母，所述的下镶嵌结构与所述的上镶嵌结构上下对称设置。

优选地，上镶嵌连接板和下镶嵌连接板具有中部的凸起部，所述的“凸”形板的两端部立面及所述的凸起部通过套管及双头螺柱和螺母实现固定。

优选地，拉杆中部设置中间连接板，防止结构松动。

优选地，电解堆本体包括极板框架，所述的极板框架内设置反应活性区域，所述的反应活性区域由复数层电解片体堆叠而成，所述的极板框架顶部设置上端板，底部设置下端板，所述的极板框架与反应活性区域之间设置流体通道，所述的流体通道外侧的极板框架与反应活性区域之间的空间设置密封线，所述的流体通道向上向下分别穿过所述上端板和下端板上的气体出口。

优选地，极板框架由金属、合金或聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚芳醚、聚缩醛、聚芳砜、聚芳酯、聚砜类中的一种或多种高分子聚合物制成。

优选地，极板框架由聚芳醚制成。